2022年高考化學(xué)基礎(chǔ)知識綜合復(fù)習(xí)第十四講涇課件

1、第十四講 涇課標(biāo)要點(diǎn)學(xué)考要求1.有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)水平12.同系物的概念,烷烴的結(jié)構(gòu)、組成及性質(zhì)水平23.同分異構(gòu)現(xiàn)象與同分異構(gòu)體水平14.甲烷的分子組成、結(jié)構(gòu)特征及主要性質(zhì)水平25.乙烯的分子組成、結(jié)構(gòu)特征及主要性質(zhì)水平26.烴的概念、分類,乙炔、苯的組成與結(jié)構(gòu)特征水平17.取代、加成等基本有機(jī)反應(yīng)類型的判斷水平28.常見有機(jī)高分子材料的性能和用途水平19.根據(jù)化學(xué)式進(jìn)行式量、元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算水平210.由元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)或組成元素的質(zhì)量比、式量推斷有機(jī)化合物分子式水平2一、有機(jī)化合物中碳原子的成鍵特點(diǎn)1.每個碳原子能形成4個共價鍵。2.碳原子與碳原子之間可以形成單鍵、雙鍵或三鍵。

2、3.多個碳原子之間可以結(jié)合成碳鏈或者碳環(huán)。4.碳原子與其他原子(如氯、氧、氮等)也可以形成單鍵、雙鍵或三鍵。二、烷烴1.烷烴的結(jié)構(gòu)(1)烷烴(飽和烴):只含有碳和氫兩種元素,分子中的碳原子之間都以單鍵相結(jié)合,碳原子的剩余價鍵均與氫原子結(jié)合,使碳原子的化合價都達(dá)到“飽和”的一類有機(jī)化合物。(2)鏈狀烷烴的通式:CnH2n+2(n1,且為正整數(shù))。(3)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):烷烴分子中的每個碳原子與4個原子相連,形成正四面體或四面體的空間結(jié)構(gòu);鏈狀烷烴可以是直鏈也可以帶支鏈;碳原子數(shù)3的鏈狀烷烴分子中的碳鏈均非直線形,為鋸齒形。2.同系物與同分異構(gòu)體(1)同系物:結(jié)構(gòu)相似,分子組成上相差一個或若干個CH2原子

3、團(tuán)的化合物互稱為同系物。同系物必須同時具備兩個條件:結(jié)構(gòu)相似,指官能團(tuán)的種類和個數(shù)都必須相同;分子組成上相差一個或若干個CH2原子團(tuán)。(2)同分異構(gòu)現(xiàn)象:化合物具有相同的分子式,但具有不同結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象稱為同分異構(gòu)現(xiàn)象。同分異構(gòu)體:具有同分異構(gòu)現(xiàn)象的化合物互稱為同分異構(gòu)體。3.烷烴的簡單命名(1)碳原子數(shù)不多于10時,以甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸依次代表碳原子數(shù)。(2)碳原子數(shù)在10以上時,以漢字?jǐn)?shù)字代表,如“十一烷”。(3)碳原子數(shù)相同而結(jié)構(gòu)不同的烷烴,通常在烷烴名前再加“正”“異”“新”等加以區(qū)別。4.烷烴的性質(zhì) 名稱烷烴物理性質(zhì)難溶于水,無色熔點(diǎn)、沸點(diǎn)和密度一般隨碳原子數(shù)增加而升

4、高碳原子數(shù)相同的烷烴,支鏈越多,沸點(diǎn)越低化學(xué)性質(zhì)通常比較穩(wěn)定,與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或強(qiáng)氧化劑不發(fā)生反應(yīng)氧化反應(yīng):能在空氣中燃燒取代反應(yīng):在光照條件下能與氯氣等發(fā)生取代反應(yīng)在較高溫度下會發(fā)生分解典例1下列關(guān)于烷烴的敘述不正確的是()A.分子式符合CnH2n+2的烴一定是烷烴B.烷烴均能與氯水發(fā)生取代反應(yīng)C.正丁烷的沸點(diǎn)比異丁烷的高D.烷烴不能被酸性高錳酸鉀溶液等強(qiáng)氧化劑氧化答案 B解析 分子式符合CnH2n+2的烴分子中碳原子間以單鍵連接,碳原子的剩余價鍵全部與氫原子結(jié)合,碳原子均已飽和,所以一定是烷烴,A正確;烷烴的化學(xué)性質(zhì)與甲烷相似,可與氯氣、溴蒸氣等鹵素單質(zhì)發(fā)生取代反應(yīng),但不能與氯水發(fā)生取代反應(yīng),

5、B不正確;結(jié)合烷烴物理性質(zhì)的遞變規(guī)律可知,正丁烷的沸點(diǎn)比異戊烷的高,C正確;烷烴比較穩(wěn)定,不能與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng),D正確。故選B。三、甲烷1.存在:天然氣、沼氣和煤層氣的主要成分都是甲烷,“可燃冰”的主要成分是甲烷水合物(CH4nH2O)。2.組成與分子結(jié)構(gòu) 甲烷分子呈正四面體形,碳原子位于正四面體的中心,4個氫原子分別位于4個頂點(diǎn)。4個CH的長度和強(qiáng)度相同,相互之間的夾角相等(均為10928)。3.物理性質(zhì)甲烷是無色、無味的氣體,密度比空氣的小,難溶于水。4.化學(xué)性質(zhì)(1)比較穩(wěn)定。甲烷不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,也不能使溴的四氯化碳溶液褪色。(2)氧化反應(yīng)(燃燒):CH4+2O2 CO

6、2+2H2O(3)取代反應(yīng):有機(jī)化合物分子里的某些原子或原子團(tuán)被其他原子或原子團(tuán)所替代的反應(yīng)。甲烷點(diǎn)燃前要檢驗(yàn)純度,煤礦中的爆炸事故多與甲烷氣體爆炸有關(guān)。甲烷與氯氣光照時的反應(yīng)現(xiàn)象:試管內(nèi)氣體顏色變淺,試管壁出現(xiàn)油狀液滴,試管內(nèi)水面上升。一氯甲烷是無色氣體,三氯甲烷(氯仿)和四氯甲烷(四氯化碳)都是無色有機(jī)溶劑。典例2關(guān)于甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)描述:甲烷分子中4個CH之間的夾角相等,且都是10928甲烷的一氯代物只有一種甲烷的二氯代物只有一種。能證明甲烷分子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體結(jié)構(gòu)的是()A.B.C.D.答案 C解析 甲烷分子中鍵角相等,且都是10928,則只能是正四面體結(jié)構(gòu)。甲烷無論是平面形結(jié)構(gòu)

7、還是正四面體結(jié)構(gòu),其一氯代物均只有一種,不能證明其為正四面體結(jié)構(gòu)。只有是正四面體結(jié)構(gòu),甲烷的二氯代物才能只有一種。故選C。典例31 mol CH4與一定量氯氣發(fā)生取代反應(yīng)后,測得四種有機(jī)產(chǎn)物的物質(zhì)的量相等,則消耗的氯氣為()A.0.5 molB.2 molC.2.5 molD.4 mol答案 C解析 1 mol CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng),待反應(yīng)完成后測得4種取代物物質(zhì)的量相等,則CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4的物質(zhì)的量都是0.25 mol,CH4與Cl2發(fā)生取代反應(yīng)時消耗的氫原子和氯氣的物質(zhì)的量之比是11,生成0.25 mol CH3Cl需要Cl2的物質(zhì)的量為0.25 mol

8、,生成0.25 mol CH2Cl2需要Cl2的物質(zhì)的量為0.25 mol2=0.5 mol,生成0.25 mol CHCl3需要Cl2的物質(zhì)的量為0.25 mol3=0.75 mol,生成0.25 mol CCl4需要Cl2的物質(zhì)的量為0.25 mol4=1 mol,所以總共消耗氯氣的物質(zhì)的量=(0.25+0.5+0.75+1) mol=2.5 mol,故選C。四、乙烯1.組成與分子結(jié)構(gòu)乙烯分子是一個平面結(jié)構(gòu),2個碳原子和4個氫原子處于同一個平面。乙烯分子中含有碳碳雙鍵,雙鍵上的2個碳原子稱為不飽和碳原子。2.物理性質(zhì)乙烯是無色、稍有氣味的氣體,密度比空氣的略小,難溶于水。3.化學(xué)性質(zhì)(1)

9、氧化反應(yīng)燃燒:C2H4+3O2 2CO2+2H2O(火焰明亮且伴有黑煙,放出大量的熱)乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。(2)加成反應(yīng):有機(jī)化合物分子中的不飽和碳原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合成新的化合物的反應(yīng)。(3)聚合反應(yīng):由相對分子質(zhì)量小的化合物分子互相結(jié)合成相對分子質(zhì)量大的聚合物的反應(yīng)。乙烯的聚合反應(yīng)同時也是加成反應(yīng),這樣的反應(yīng)稱為加聚反應(yīng)。鏈節(jié):聚合物分子中重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元(如聚乙烯中的“CH2CH2”)。聚合度:鏈節(jié)的數(shù)目n。單體:能合成高分子的小分子(如聚乙烯的單體是乙烯)。加成反應(yīng)發(fā)生在不飽和碳原子上,是不飽和有機(jī)化合物的特征反應(yīng)。乙烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,也能使溴的四氯化碳溶液

10、褪色,這兩個反應(yīng)都可用來鑒別甲烷與乙烯。五、烴1.烴的分類烴:僅含碳和氫兩種元素的有機(jī)化合物稱為碳?xì)浠衔?也稱烴。2.乙炔 名稱分子式最簡式電子式結(jié)構(gòu)式乙炔C2H2CHHCCH名稱結(jié)構(gòu)簡式球棍模型空間充填模型乙炔CHCH 乙炔是最簡單的炔烴,分子中含有碳碳三鍵。乙炔分子是一個直線形結(jié)構(gòu),4個原子共處于同一直線上。3.苯 苯是芳香烴的母體,具有環(huán)狀分子結(jié)構(gòu),苯分子中6個碳原子之間的鍵完全相同。典例4下列不屬于加成反應(yīng)的是()A.乙烯與氫氣反應(yīng)生成乙烷B.乙烯與氯化氫反應(yīng)生成氯乙烷C.乙烷與氯氣反應(yīng)生成氯乙烷D.乙烯與溴的四氯化碳溶液反應(yīng)使之褪色答案 C解析 乙烯能與溴的四氯化碳溶液反應(yīng),在一定

11、條件下,乙烯還可以與氫氣、氯化氫反應(yīng),這些都是加成反應(yīng);乙烷與氯氣生成氯乙烷的反應(yīng)為取代反應(yīng),C不屬于加成反應(yīng)。故選C。典例5(2019年浙江6月學(xué)考)下列說法不正確的是()A.乙烷分子中的所有原子處于同一平面上B.苯分子中不存在碳碳單鍵和碳碳雙鍵交替出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)C.天然氣的主要成分是甲烷,甲烷可在高溫下分解為炭黑和氫氣D.乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色是乙烯發(fā)生了氧化反應(yīng)答案 A解析 烷烴分子中的每個碳原子與4個原子相連,形成正四面體或四面體的空間結(jié)構(gòu),乙烷分子中所有原子不在同一個平面上,A不正確;苯具有環(huán)狀分子結(jié)構(gòu),分子中的6個碳碳鍵完全相同,碳碳鍵是介于碳碳雙鍵和碳碳單鍵之間的特殊的鍵,沒有單

12、雙鍵交替,B正確;天然氣的主要成分是甲烷,甲烷屬于烷烴,在高溫條件下可以分解,C正確;乙烯使酸性高錳酸鉀溶液褪色,是乙烯發(fā)生了氧化反應(yīng),D正確。故選A。典例6既可以用來鑒別甲烷和乙烯,又可以用來除去甲烷中混有的少量乙烯的操作方法是()A.混合氣體通過盛有酸性高錳酸鉀溶液的洗氣瓶B.混合氣體通過盛有足量溴水的洗氣瓶C.混合氣體通過盛有蒸餾水的洗氣瓶D.混合氣體與適量氯化氫混合答案 B解析 酸性高錳酸鉀溶液將乙烯氧化為CO2,又引入新的雜質(zhì),A不可以;乙烯與溴水發(fā)生加成反應(yīng),生成1,2-二溴乙烷油狀液體,甲烷與溴水不反應(yīng),B可以鑒別也可以除去甲烷中的乙烯,B正確;甲烷、乙烯均不溶于水,常溫下也不與

13、水反應(yīng),C不正確;乙烯在一定條件下能與氯化氫反應(yīng),但該反應(yīng)不能用來鑒別和除雜,D不可以。故選B。六、有機(jī)高分子材料1.塑料2.橡膠(2)橡膠硫化:用硫與橡膠作用,使線型的高分子鏈之間通過硫原子形成化學(xué)鍵,產(chǎn)生交聯(lián),形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。3.纖維典例7下列物質(zhì)或其主要成分不屬于有機(jī)高分子材料的是()A.PVC塑料B.光導(dǎo)纖維C.氯丁橡膠D.有機(jī)玻璃答案 B解析 PVC塑料的主要成分是聚氯乙烯,氯丁橡膠的主要成分是聚氯丁烯,有機(jī)玻璃的主要成分是聚甲基丙烯酸甲酯,這三種都是有機(jī)高分子化合物;光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅,不屬于有機(jī)高分子材料,B不正確。故選B。典例8下列關(guān)于高分子材料的說法中,不正確的是()

14、A.聚乙烯制成的薄膜可用于食品、藥品的包裝材料B.橡膠硫化的過程中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)C.聚乙烯、聚異戊二烯均能使溴的四氯化碳溶液褪色D.有機(jī)高分子材料能以石油、煤等化石燃料為原料進(jìn)行生產(chǎn)答案 C解析 聚乙烯制成的薄膜可用于食品、藥品的包裝材料,A正確;橡膠硫化是用硫與橡膠作用,使線型的高分子鏈之間通過硫原子形成化學(xué)鍵,產(chǎn)生交聯(lián),形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),B正確;乙烯發(fā)生加成聚合反應(yīng),分子中的碳碳雙鍵的一個鍵斷裂,生成的聚乙烯分子中碳碳原子間全部以單鍵結(jié)合,因此聚乙烯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,C不正確;合成纖維可以石油、煤等化石燃料為原料進(jìn)行生產(chǎn),D正確。故選C。七、與有機(jī)化合物分子組成相關(guān)的計(jì)算或推斷1.最

15、簡式相同的一組有機(jī)化合物,各種元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都是定值,求其中某種元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),可直接根據(jù)最簡式來計(jì)算。如乙炔和苯的最簡式相同,碳、氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也就分別相同。2.有機(jī)混合物的組成元素有三種,其中兩種元素的原子個數(shù)比相同,質(zhì)量分?jǐn)?shù)比是固定的,給出其中一種元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),可求第三種元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。如乙醛(CH3CHO)與乙酸(CH3COOH),二者分子中N(C)N(H)=12。3.由相對分子質(zhì)量相同的兩種有機(jī)化合物組成的混合物,某種元素的原子個數(shù)相同,質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同,求該元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。如:甲苯(C7H8)和甘油(C3H8O3)的化合物。相對分子質(zhì)量均為92,氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都是 100%=8.7%,因此這兩種物質(zhì)不論怎么混合,含氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都為定值8